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RECoDAF – Revista Eletrônica Competências Digitais para Agricultura Familiarv. 4, n. 1. 2018. ISSN: 2448-0452

Sistema Aquapônico

Uma forma de produção sustentável na Agricultura Familiar e em área periurbana

Renan Borro Celestrino1 e Silvia Cristina Vieira2

Resumo: A aquaponia é um sistema de cultivo de alimentos que envolve integração entre hidroponia e aquicultura com recirculação de água e nutrientes. Devido suas características sustentáveis apresenta alternativas para produção de proteína animal e olerícolas de maneira integrada, menos impactante ao ecossistema. Para o desenvolvimento deste ensaio, adotou-se uma estrutura metodológica de natureza aplicada e de caráter científico com abordagem quáli-quantitativa, trata-se de uma pesquisa descritiva e experimental. Os dados foram coletados por meio da pesquisa de campo em triangulação com o referencial bibliográfico. Levando em consideração a sustentabilidade e a praticidade do sistema aquapônico, objetivou-se neste trabalho, realizar o levantamento do custo para a implantação em pequena escala do sistema para propriedades da agricultura familiar e áreas periurbanas bem como, apresentar o passo a passo para a condução do sistema. O experimento prático contou com 27 quilos de peixes alimentados com ração referente a 2% do seu peso vivo, os resíduos nutriram 144 mudas da Alface Crespa. O sistema aquapônico para a agricultura familiar e área periurbana tende a ser alternativa sustentável, apresentou baixo custo de implantação, praticidade de manejo e a produção mais saudável devido à nutrição orgânica das plantas e a não utilização de produtos químicos no sistema. Palavras-chave: Hortaliça; Consorciação; Produção Sustentável; Agricultura Familiar.

1 Centro Universitário de Adamantina (UNIFAI). Bacharel em Engenharia Agrônomica. E-mail: [email protected] Centro Universitário de Adamantina (UNIFAI). Mestre em Agronegócio e Desenvolvimento. Professora na UNIFAI. E-mail:

[email protected]

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Aquaponic system

A sustainable production form in Family Farming and periurban area

Renan Borro Celestrino1 and Silvia Cristina Vieira2

Abstract: Aquaponics is a food culture system that involves the integration of hydroponics and aquaculture with recirculation of water and nutrients. Due to its sustainable characteristics, it presents alternatives for the production of animal protein and olerícolas in an integrated way, less impacting the ecosystem. For the development of this essay, a methodological structure of an applied nature and of a scientific character with a qualitative-quantitative approach was adopted, it is a descriptive and experimental research. The data were collected through field research in triangulation with the bibliographic reference. Taking into account the sustainability and practicality of the aquaponic system, the purpose of this work was to survey the cost for the small-scale implementation of the system for family agriculture and peri-urban areas, as well as to present the step-by-step driving the system. The practical experiment consisted of 27 kilos of fish fed with ration referring to 2% of its live weight, the residues nourished 144 seedlings of the Crespa Lettuce. The aquaponic system for family and peri-urban agriculture tends to be a sustainable alternative, presenting low implantation costs, the practicality of management and healthier production due to the organic nutrition of the plants and the non-use of chemicals in the system.Keywords: Greenery; Consortium; Sustainable Production; Family Farming.

1 University Center of Adamantina (UNIFAI). Bachelor in Agronomic Engineering. E-mail: [email protected] University Center of Adamantina (UNIFAI). M.S. in Development and Agrobusiness. Professor at UNIFAI. E-mail:

[email protected]

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Sistema Acuapónico

Una forma de producción sostenible en la Agricultura Familiar y en el área periurbana

Renan Borro Celestrino1 y Silvia Cristina Vieira2

Resumen: La acuaponía es un sistema de cultivo de alimentos que implica la integración entre hidroponía y agricultura con recirculación de agua y nutrientes. Debido a sus características sostenibles presenta alternativas para la producción de proteína animal y hortícolas de manera integrada, menos impactante al ecosistema. Para el desarrollo de este ensayo, se adoptó una estructura metodológica de naturaleza aplicada y de carácter científico con enfoque cuali-cuantitativo, se trata de una investigación descriptiva y experimental. Los datos se colectaron mediante una investigación de campo en triangulación con el referencial bibliográfico. Teniendo en consideración la sostenibilidad y la practicidad del sistema acuapónico, se puso como objetivo de este trabajo realizar el levantamiento del coste para la implantación en pequeña escala del sistema para propiedades de la agricultura familiar y áreas periurbanas, así como presentar el paso a paso para la conducción del sistema. El experimento práctico contó con 27 kilos de peces alimentados con pienso referente al 2 % de su peso vivo, los residuos nutrieron 144 mudas de Lechuga Rizada. El sistema acuapónico para la agricultura familiar y área periurbana tienes a ser una alternativa sostenible, presentó un coste bajo de implantación, practicidad de manejo y la producción más saludable debido a la nutrición orgánica de las plantas y a la no utilización de productos químicos en el sistema.Palabras clave: Hortaliza; Consorcio; Producción Sostenible; Agricultura Familiar.

1 Centro Universitario de Adamantina (UNIFAI). Graduado en Ingeniería Agrónoma. E-mail: [email protected] Centro Universitario de Adamantina (UNIFAI). Magister en Agronegocios y Desarrollo. Profesora en UNIFAI. E-mail:

[email protected]

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1 INTRODUÇÃO

A produção agroecológica de alimentos é um processo de aplicação prática de conceitos e

princípios ecológicos, com a finalidade de reduzir os impactos antrópicos no ambiente e na

sociedade, reduzindo o uso de agroquímicos nas propriedades rurais (GLIESSMAN, 2000). O

termo agroecologia transcende as balizas de produção, permeia a vereda do tripé da

sustentabilidade, aliados pelos aspectos sociais, ambientais e econômicos, interagindo no campo

como forte aliado da agricultura familiar (CELESTRINO et al., 2017).

Com o aumento da população mundial associada à crescente demanda por água impõe

enorme pressão sobre os setores envolvidos com a produção de alimentos. “A sustentabilidade deixa

de ser uma bandeira política e moral e passa a ser uma necessidade”, consequentemente, a produção

de alimentos com perdas mínimas de água e nutrientes passa a ser também uma grande necessidade,

se enquadrando neste conceito a aquaponia (HUNDLEY, 2013, p.15).

A aquaponia é um sistema de cultivo de alimentos que envolvem a integração entre a

hidroponia e aquicultura em sistemas de recirculação de água e nutrientes. Devido a suas

características de sustentabilidade o sistema apresenta alternativas de produção de alimentos de

maneira menos impactante ao meio ambiente (MONTOYA et al., 2000; DIVER, 2006; MATEUS,

2009; HUNDLEY et al., 2013). Assim, as pequenas propriedades podem produzir peixes e

hortaliças utilizando a consorciação dos sistemas de produção.

Segundo a Lei nº 11.326 de 2006, regulamentada por meio do Decreto nº 9.064 de 2017,

pequenas propriedades com área de até quatro módulos rurais, entre outras especificidades como

mão de obra e renda enquadram-se como agricultura familiar (BRASIL, 2006; BRASIL, 2017). A

agricultura familiar localizada tipicamente na zona rural é responsável por grande parte dos

alimentos in natura, disponibilizados a população brasileira e sua produção permeia fatores de

sustentabilidade.

Santandreu e Lovo (2007, p.5) enfatizam que a produção de alimentos no Brasil não se

encontra restrita ao campo. A região periurbana1 “é um conceito multidimensional que inclui a

produção, o agro extrativismo e a coleta, a transformação e a prestação de serviços, de forma

segura, para gerar produtos agropecuários [...] voltados ao autoconsumo, trocas, doação e

comercialização de forma eficiente e sustentável”. Sendo a olericultura uma atividade produtiva

amplamente desenvolvida nestas áreas utilizando predominantemente sistemas tradicionais.

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Os sistemas tradicionais de manejo tanto na olericultura e quanto na aquicultura necessitam

de irrigação e renovação constante de água, se comparados, a aquaponia demanda um baixo volume

hídrico, onde uma vez abastecido e em funcionamento, o sistema pode ficar por muitos meses sem a

necessidade de troca de água, sendo necessário somente a reposição da água evaporada e

evapotranspirada (DIVER, 2006). Desta maneira, a aquaponia demonstra ser um método de uso

racional do recurso hídrico.

A aquaponia oferece uma série de benefícios por ser uma modalidade de cultivo integrado,

onde uma segunda cultura aproveita os subprodutos de uma primeira cultura em seu benefício e em

benefício do meio (RACKOY; MASSER; LOSORDO, 2006).

O sistema se destaca como uma alternativa viável, pois possibilita a produção de proteína

animal oriunda da aquicultura, baseada em um sistema sustentável de reaproveitamento, com baixo

consumo de água e produção de resíduos, combinada com a produção de hortaliças em sistema

hidropônico, tendo assim uma sinergia perfeita entre a utilização de peixes, processos biológicos e

plantas (BUSS et al., 2015).

Segundo Braz Filho (2000) a aquaponia apresenta-se como um sistema de criação de

peixes denominado Super Intensivo com Recirculação de Água (SIRA), sendo as principais

vantagens: o controle da qualidade da água; a minimização dos resíduos orgânicos resultantes da

aquicultura; redução na proliferação de algas e fungos; manutenção anual das condições ambientais

propícias para a criação; possibilidade de obtenção de várias safras durante o ano e manejo

intensivo para a obtenção de produtos mais homogêneos.

Levando em consideração a sustentabilidade e a praticidade do sistema aquapônico,

objetivou-se neste trabalho, realizar o levantamento do custo para a implantação em pequena escala

do sistema para propriedades da agricultura familiar e áreas periurbanas bem como, apresentar o

passo a passo para a instalação condução do sistema.

De acordo com as informações apresentadas, surge à seguinte questão norteadora da

pesquisa: a implantação do sistema aquapônico em pequenas áreas rurais ou periurbanas é viável

para a produção de hortaliças e pescados de maneira sustentável?

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2 MATERIAIS E MÉTODOS

O experimento foi instalado e conduzido no município de Osvaldo Cruz, na região da

Nova Alta Paulista. Localizada a 465 m de altitude, 21º47’40” de Latitude Sul (S) e 50º53’03” de

Longitude Oeste (W).

O clima da região é Am, segundo a classificação de Koppen, com estação chuvosa no

verão e estação seca no inverno. A precipitação média anual é de 1.418 mm. A temperatura média

anual está em torno de 22-23ºC; a do mês mais quente é em torno de 25.5ºC; a do mês mais frio está

por volta de 19º Celsius (CEPAGRI, 2017).

O experimento foi implantado de acordo com a disponibilidade do terreno, conduzido

sobre uma bancada de madeira com 5% de declividade, constituída por uma tábua de pinus de 5

metros x 0,30 metro sarrafeada e 12 metros de caibro, relatado no layout da Figura 1.

Figura 1 – Layout da estruturação da bancada

Fonte: Elaborado pelos autores.

Foram instalados quatro tubos de PVC de 75 mm e dois tubos de PVC de 50 mm com 6

metros de comprimento cada e espaçados com 25 cm, com deságue em um reservatório de PVC de

1000 litros, sendo utilizado como viveiro para 27 kg de peixes da espécie Tilápia (Oreochromis

niloticus), alimentados com ração referente a 2% do seu peso vivo. O sistema foi instalado e

dimensionado com 6 m de comprimento e 1,5 m de largura, totalizando 9m², ilustrado na Figura 2.

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Figura 2 – Instalação do sistema aquapônico


O viveiro é ligado diretamente em um reservatório de 200 litros, contendo cascalhos em

seu interior que servirá como Filtro Biológico, apresentado na Figura 3, para o desenvolvimento de

bactérias benéficas do tipo Nitrobacter e Nitrossomonas que ficarão responsáveis pela

transformação da Amônia (NH3) em Nitrito (NO2-) e consecutivamente em Nitrato (NO3-), ficando

disponível para a absorção das plantas.

Figura 3 – Filtro biológico composto por pedras para melhor fixação das bactérias nitrificantes


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Com o auxílio de um temporizador (timer) ligando uma eletrobomba com vazão de 31

l/minem intervalos de 15 minutos, a água é distribuída para o viveiro promovendo a aeração e para

os condutos fechados nutrindo 144 plantas espaçadas com 25x25cm, desempenhando a função de

recirculação, filtração e aeração da água, como demonstrado na Figuras 4.

Figura 4 – Distribuição da água para a nutrição das plantas e aeração do viveiro


Foi utilizado como material de cultivo a Alface Crespa (Lactuca sativa var. crispa)

semeadas em casa de vegetação por meio de semeadura direta em bandejas de polietileno, tendo

como auxilio o substrato Carolina Padrão para melhor resposta e desenvolvimento das sementes.

Após 25 dias da semeadura, as mudas foram conduzidas até o local onde seriam cultivadas. Foi

realizado o transplante de 24 mudas nos condutos fechados por semana, tendo em vista a previsão

de saída das hortaliças, o manejo escalonado com intervalo temporal de cultivo encontra-se

ilustrado na Figura 5.

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Figura 5 – Mudas em desenvolvimento com intervalo de uma semana de plantio


Para o desenvolvimento deste ensaio, adotou-se uma estrutura metodológica de natureza

aplicada e de caráter científico com abordagem quáli-quantitativa para a realização. Ancorada por

método qualitativo, o pesquisador entra em contato direto com o ambiente e a situação que está

sendo investigada, permitindo aproximação com os fatos (MARCONI; LAKATOS, 2011). Pesquisa

de abordagem quantitativa, na medida em que se utiliza recursos estatísticos como suporte do

processo de análise de um determinado experimento (RICHARDSON, 2007). Tais métodos se

complementaram.

Quanto ao objetivo, trata-se de uma pesquisa descritiva e experimental. Caracteriza-se

como experimental por manipular as variáveis relacionadas ao objeto de estudo, e proporcionar o

estudo da relação entre as causas e os efeitos de determinado fenômeno (CERVO; BERVIAN; DA

SILVA, 2007). Os dados foram coletados por meio da pesquisa de campo em triangulação com o

referencial bibliográfico.

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO

De acordo com a Tabela 1, foi realizado o levantamento do custo para a implantação do

sistema aquapônico para pequenas propriedades, tendo em vista que o mesmo pode variar de acordo

com o tipo e tamanho do sistema.

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Os dados levantados constam apenas para a implantação do sistema por si só, sem a

estruturação do ambiente protegido, que é de suma importância para obter resultados significativos

neste método de cultivo.

Tabela 1 – Orçamento dos materiais utilizados para a implantação do sistema aquapônico

Materiais Utilizados Quantidade Valor Unitário Valor Total

Tubo de PVC 3 pol. 4 R$ 66,00 R$ 264,00

Tubo de PVC 2 pol. 2 R$ 40,00 R$ 80,00

Tubo de PVC 3/4 pol. 7 m R$ 16,33 R$ 16,33

Tubo de PVC 1/2 pol. 2 m R$ 4,00 R$ 4,00

Tubo de PVC 1 pol. 1,5 m R$ 7,42 R$ 7,42

Registro de 1 pol. 2 R$ 13,40 R$ 26,80

Registro de 1/5 pol. 1 R$ 6,50 R$ 6,50

Nipe de 1 pol. 4 R$ 2,50 R$ 10,00

Bomba periférica - 31 l/min. 1 R$ 230,00 R$ 230,00

Adaptador cano/mangueira 1 pol. 4 R$ 3,00 R$ 12,00

Adaptador cano/mangueira 3/4 pol. 2 R$ 1,75 R$ 3,50

Tampa de 3 pol. 8 R$ 5,70 R$ 45,60

Tampa de 2 pol. 2 R$ 3,50 R$ 7,00

Tampa de 3/4 pol. 1 R$ 0,80 R$ 0,80

Tê 3/4 pol. 7 R$ 0,90 R$ 6,30

Tê 1 pol. 1 R$ 3,50 R$ 3,50

Crivo 1 pol. 1 R$ 35,00 R$ 35,00

Mangueira de silicone 1 pol. 2 m R$ 80,00 R$ 80,00

Mangueira de silicone 3/4 pol. 0,5 m R$ 1,30 R$ 1,30

Caixa d' água 1000 litros 1 R$ 340,00 R$ 340,00

Tambor de plástico 200 litros 1 R$ 100,00 R$ 100,00

Cotovelo 3/4 pol. 12 R$ 0,80 R$ 9,60

Cotovelo 1 pol. 1 R$ 2,45 R$ 2,45

Flange 3/4 pol. 2 R$ 9,00 R$ 18,00

Flange de 1 pol. 3 R$ 14,80 R$ 44,40

Tábua de pinus 5x0,30 m 1 R$ 18,00 R$ 18,00

Caibro de madeira 12 m R$ 5,80 R$ 69,60

Total - - R$ 1.442,10


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O investimento para instalação do sistema somou o montante de R$ 1.442,10, conforme

memorial descritivo da Tabela 1. A instalação e manutenção do sistema aquaponico encontra-se

ilustrada nas Figuras de 1 a 7.

No experimento realizado, notou-se que o desenvolvimento das plantas nutridas com

excrementos de peixes apresentou bom vigor, ciclo produtivo rápido com colheitas realizadas

quatro semanas após o plantio, menor incidência de pragas e doenças levando em consideração a

não utilização de produtos químicos no sistema para tal controle. Ficou preservada a síntese

proteica da planta e o seu equilíbrio metabólico, melhorando o sabor devido ao acúmulo de glicose,

por conta de um menor gasto de Adenosina Trifosfato (ATP), isso ocorreu pelo fato da maior

absorção de nutrientes acontecerem por fluxo de massa1, evitando gasto energético favorecendo

uma concentração maior na planta, deixando-a mais adocicada em relação a um sistema

convencional.

A Figura 6 demonstra os aspectos visuais saudáveis das folhosas, com quatro semanas

cultivadas no experimento, em ponto de colheita. A coleta de alface é semanal, respeitando o

planejamento escalonado do plantio ao consumo, já apresentado na Figura 5.

Figura 6 – Alface Crespa com quatro semanas de cultivo, pronta para colheita


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O crescimento dos peixes em um sistema aquapônico é favorável devido à recirculação da

água ser quase constante, com isso o nível de amônia (NH3) em excesso no viveiro tende a ser

tóxico para os peixes, diminuindo por conta da absorção das plantas em forma de nitrato (NO3-),

favorecendo um ambiente ideal para o desenvolvimento dos peixes em relação à aquicultura

convencional.

Figura 7 – Pescados pesando em média 1 kg em 10 meses de criação


A Figura 7 ilustra o peixe da espécie Tilápia criada no sistema produtivo aquapônico,

durante 10 meses de experimento, com peso médio de um quilograma.

O manejo produtivo aquapônico em pequenas áreas produtivas demonstrou ser um sistema

sustentável e econômico de produção de alimentos, pois vai além da geração de alimento e renda,

apresenta aspectos sociais e ambientais inerentes ao tripé indissociável da sustentabilidade ou Triple

botton line.

Segundo Braz Filho; Psillakis e Yoshizumi(2010) o aproveitamento vantajosa do sistema

produtivo de alimentos em aquaponia é a substituição de sistemas de produção de hortaliças em

hidroponia clássica por aquaponia. Tal processo vem ocorrendo com sucesso no interior de São

Paulo em cidades com tradição hidropônica como São Roque. Nestas cidades algumas propriedades

que trabalhavam com hidroponia clássica, em que nutrientes são dissolvidos em água e

posteriormente ofertados às hortaliças, estão substituindo suas hidroponias por aquaponias com

sucesso. O rendimento vegetal comparado entre cultivos em aquaponia, hidroponia e em solo, tem

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demonstrado equivalência em rendimento de variedades plantadas em hidroponia e aquaponia,

ambas com rendimento superior ao cultivo em solo em diversos parâmetros.

4 CONSIDERAÇÕES FINAIS

O sistema aquapônico em pequenas áreas produtivas rurais da agricultura familiar ou

espaços geográficos periurbanos tende a ser uma alternativa sustentável ligado ao tripé econômico,

social e ambiental, levando em consideração o uso racional dos recursos hídricos, a praticidade do

sistema com maior desenvolvimento e vigor das plantas nutridas pelos excrementos gerados pelos

pescados, o aproveitamento da consorciação de dois sistemas produzindo alimentos em menor

período de tempo comparado ao sistema convencional e a produção de alimentos mais saudáveis

devido à nutrição orgânica das plantas e a não utilização de produtos químicos no sistema.

Vale ressaltar que a produção animal em área urbana, poderá encontrar restrições em

determinados municípios, devido às individualidades do zoneamento urbano e no Plano Diretor.

Legislações específicas nacionais, estaduais e municipais proíbem a comercialização de produtos de

origem animal sem a devida inspeção sanitária.

De maneira positiva, a produção de peixes em sistema aquapônico, dispensa a escavação

de tanques que possui elevado custo e robusta legislação ambiental que parametriza a atividade.

O sistema aquapônico demonstrou ser ideal para implantação em pequenas propriedades

com reduzido contingente de mão de obra e harmoniza o cultivo de hortaliças com a produção de

proteína animal, fomentando a segurança alimentar e nutricional, geração de emprego e renda. Com

a utilização de reduzido espaço físico para desenvolver a atividade, a área produtiva, apresenta

elevada possibilidade de diversificação de culturas na pequena propriedade, fato típico da

agricultura familiar.

REFERÊNCIAS

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